随着交流电传动技术的发展和普及,交流电传动技术已在新型内燃机车的传动系统中得到应用。油电混合隧道内燃机车作为一种新型的内燃机车,具有很广的运用范围。其整体效率高,可以降低内燃机车的油耗,进而减少废气排放。另外,对于铁路运输的发展极其重要。因此进行混合动力内燃机车交流传动系统的研究,对于提升铁路装备制造水平具有重要意义。本文以油电混合隧道内燃机车传动系统设计为背景,在Matlab/Simulink仿真平台下研究了混合隧道内燃机车用永磁同步电机矢量控制方法,并在此基础上对油电混合内燃机车功率跟踪控制进行分析。论文的主要工作如下:(1)永磁同步电机数学模型及控制策略分析:在定子和转子坐标系下对混合隧道内燃机车永磁同步电机的数学模型进行了分析,并研究了永磁同步电机矢量控制策略。(2)永磁同步电机传动系统研究:根据永磁同步电机数学模型和控制策略,搭建了基于油电混合隧道内燃机车永磁同步电机控制系统仿真模型,分别从稳态和动态两个方面对矢量控制系统进行仿真研究,仿真结果表明永磁同步牵引电机控制系统的稳态性能和动态性能良好,能够快速跟踪负载和转速变化。(3)油电混合隧道内燃机整车控制系统研究:从柴油发电机组控制、蓄电池充电控制以及功率跟踪控制三个方面搭建了油电混合动力内燃机车控制系统。仿真结果表明该混合内燃机车控制系统能够实现对机车负载功率的跟随控制,既能控制发电机机组的功率也能控制蓄电池充放电电流,使整个系统达到平衡。